I

INF

Mariusz Nowak

Ocena

12.05.2008

Wyznaczanie współczynnika elektrochemicznego miedzi i stałej Faradaya

  1. Opis ćwiczenia

Celem ćwiczenia jest wyznaczenie równoważnika elektrochemicznego, stałej Faraday'a oraz sprawdzenie I i II prawa Faraday'a.

W ćwiczeniu mierzymy wartość zmieniającego się w czasie natężenia prądu płynącego przez elektrolit ( w odstępach trzyminutowych), a także zmianę masy katody.

2. Tabele pomiarów:

t [s]

0

180

360

540

720

900

I [A]

0,662

0,662

0,661

0,66

0,658

0,657

t [s]

1080

1260

1440

1620

1800

I [A]

0,655

0,655

0,654

0,652

0,651

Iśr [A]

m1 [g]

m2 [g]

m2 - m1 [g]

0,657

133,7

134,2

0,47

  1. Opracowanie wyników pomiarów

Powierzchnia katody wynosi 0,6635 dm2.

    1. Równoważnik elektrochemiczny

Wartość równoważnika elektrochemicznego obliczymy ze wzoru 0x01 graphic

0x01 graphic

    1. Stała Faraday'a

Stałą Faradaya obliczamy na podstawie II prawa elektrolizy:

0x01 graphic
, 0x01 graphic

0x08 graphic
0x01 graphic

W = 2 , A = 63,55

0x08 graphic

R = 31.775

0x01 graphic

    1. Niepewność natężenia prądu

u(I)=0x01 graphic
[A]

    1. Niepewność czasu

dt = 0,2 [s]

1et = 22 [s]

1et = 1 [s]

u(t)=0x01 graphic
=0x01 graphic
= 13,3[s]

    1. Niepewność masy

0x01 graphic

    1. Niepewność współczynnika elektrochemicznego

Niepewność współczynnika elektrochemicznego obliczamy ze wzoru:

uc(k)=0x01 graphic

Pochodne cząstkowe wynoszą:

0x01 graphic
, 0x01 graphic
, 0x01 graphic

czyli,

0x01 graphic

uk = k * u(k)= 2 *0x01 graphic
= 1,79*10x01 graphic

k = (0,00003970x01 graphic
0,0000179) = (39,70x01 graphic
1,79)*10x01 graphic

    1. Niepewność stałej Faraday'a

0x01 graphic

= 1811,232861 0x01 graphic

0x01 graphic
= k * u(k)=2*1811,23 =3622,46 0x01 graphic

F = (800370x01 graphic
3622,46)0x01 graphic

4. Wnioski:

Celem doświadczenia było wyznaczenie równoważnika elektrochemicznego i stałej Faraday'a. Na podstawie pomiarów prądu przepływającego przez elektrolit i zmieniającego się w czasie, czasu i zmiany masy katody (przed rozpoczęciem i po zakończeniu eksperymentu) obliczyłem, iż stała Faradaya wynosi: (wartość tablicowa to ), współczynnik elektrochemiczny wynosi: (wartość tablicowa to 0,32940x01 graphic
]. Różnice między uzyskanymi przeze mnie wartościami, a wartościami rzeczywistymi wynikają z niedokładności urządzeń pomiarowych, błędów eksperymentatora przy odczytywaniu oraz innych czynników, które mogły wpłynąć na pomiary. Są one wyższe niż błąd pomiarowy, ale wciąż moje rezultaty pozostają bardzo zbliżone do wartości oczekiwanych i dowodzą słuszności I i II prawa Faradaya'a.

4